CN1157749C - 用于平面彩色阴极显象管的遮蔽器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种平面彩色阴极显象管的遮蔽器件，其包括拉紧荫罩的支承框和安装在支承框上拉紧的荫罩，以便经受室温拉紧，其中支承框由硬化Fe-Ni合金制造该合金在20-150℃之间的热膨胀系数低于5×10-6K-1且屈服应力RP0.2在20℃大于700MPa；拉紧的荫罩由硬化Fe-Ni合金或FeNi合金制造，该合金在20-150℃之间的热膨胀系数低于5×10-6K-1。本发明还涉及所述遮蔽器中的制备方法。

Description

用于平面彩色阴极显象管的遮蔽器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于平面彩色阴极显象管的遮蔽器件，它包括拉紧荫罩的支承框和拉紧荫罩。
背景技术
众所周知，彩色阴极显象管包括带有磷光体的显示屏，产生三束电子束的电子枪和由安装在支承框上的荫罩构成的遮蔽器件，遮蔽器件位于显示屏对面且其意图是确保所显示图象的优良质量。荫罩由带有多个孔洞或狭缝钻孔的金属箔构成，三束电子束通过这些孔洞激发位于屏幕上的磷光体。磷光体、荫罩上的孔洞和电子束之间对准的越精确，图象质量越好。在显象管运行时，电子束的有效部分被荫罩截取而造成后者被局部加热，该加热部分使它失形而使所显示图象的质量退化。另外，图象质量也可以因各种振动源造成荫罩振动而退化。为得到高质量图象，一方面荫罩必须对局部加热不敏感，而另一方面，又要有足够高的振动本征频率使这些振动的振幅并且不因电子束、荫罩上孔洞和磷光体定线不准而干扰图象色彩。
当显示屏是弯曲面时，荫罩就要有一个和显示屏匹配的形状，并带来对局部加热和振动敏感的问题，通过拉伸热膨胀系数非常低的Fe-Ni合金板材并在其中形成洞孔以制造荫罩来解决这些问题。荫罩是简单焊接在支承框上并使支承框不受力。因此，轻质框架就有优越性。
当显示屏为平面时，荫罩可以是例如一种未拉伸的金属箔，将它焊接紧固在预先压缩的支承框上，然后该框架在荫罩内产生张力。此时就将荫罩叫作“拉紧的”荫罩。在荫罩内的这种张力是故意造成的，一方面，是为解决对局部加热敏感的问题，另一方面，是为增大荫罩的振动本征频率以便减弱这些振动的振幅。具体言之，这种解决方式假设使用的材料其特征在于在阴极射线管的运行温度范围(大约100℃)允许保持足够的张力，并且是在制造阴极射线管时加热到大约500℃之后依然如此。这是因为荫罩拉紧安装在其支承框上成组件后放在阴极射线管上，然后在大约500℃温度经一小时密封该管。这种加热会使荫罩及其支承框两者蠕变，从而使荫罩脱去张力。
为了制造拉紧的荫罩及其支承框，有人建议使用一种低合金钢(亦即一般含有低于5％合金元素的钢)。然而由于这种钢的热膨胀系数高，荫罩内的张力必须大于200Mpa才能避免因局部加热造成的变形。这种解决方式导致了框架笨重，其重量如6kg之多甚至更高。
为制造拉紧的荫罩及其支承框，还有人建议用热膨胀系数低的Fe-Ni合金制造荫罩和用钢制造框架。然而必须提供一种手段来防止荫罩在密封管件的500℃温度时过度拉紧，否则荫罩会在该操作期间撕裂。
发明内容
本发明目的是克服这些缺点而提出一种制造拉紧荫罩及其支承框的手段，其中它们对局部加热不敏感，有合适的振动本征频率并能够良好地经得起密封管件时的高温。
为此，本发明主题是一种包括拉紧荫罩的支承框和安装在支承框上拉紧的荫罩的用于平面阴极射线管的遮蔽器件，以便能够经受室温张力化作业。支承框由硬化Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1且屈服应力RP0.2在20℃大于700MPa，而拉紧的荫罩由Fe-Ni合金或硬化Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1。
构成支承框的硬化Fe-Ni合金例如是一种“γ’-硬化”的Fe-Ni结构硬化合金，其化学组成为(重量百分比)：
40.5％≤Ni+Co+Cu≤44.5％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.5％≤Ti≤3.5％
0.05％≤Al≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
构成支承框的硬化Fe-Ni合金还可以是一种“碳化物-硬化”Fe-Ni合金，
其化学组成为(重量百分比)：
36％≤Ni+Co+Cu≤40％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.6％≤Mo≤2.8％
0.4％≤Cr≤1.5％
0.15％≤C≤0.35％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
构成支承框的硬化Fe-Ni合金还可以是一种“铍-硬化”Fe-Ni合金，其化学组成为(重量百分比)：
34％≤Ni+Co+Cu≤38％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
0.15％≤Be≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤1％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
构成支承框的硬化Fe-Ni合金还可以是一种“固溶-硬化”Fe-Ni合金，其化学组成为(重量百分比)：
38％≤Ni+Co+Cu≤42％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1％≤Nb≤4％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
荫罩优选一种热膨胀系数在20-150℃之间低于2×10-6K-1的Fe-Ni合金，其化学组成为(重量百分比)：
32％≤Ni≤37％
0％≤Co≤5.5％
0％≤Mn≤0.5％
Si≤0.2％
C≤0.02％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。此时荫罩内张力优选低于120MPa。
制造荫罩还可以是上述“γ’-硬化”、“碳化物-硬化”、“铍-硬化”或“固溶-硬化”的Fe-Ni合金。荫罩内张力则可在150MPa和300MPa之间。
本发明还涉及彩色阴极显象管用遮蔽器件的荫罩支承框的一种制造方法，荫罩支承框用“γ’-硬化”Fe-Ni合金制造。根据本方法，使用“γ’-硬化”Fe-Ni合金条带，已退火或退火及加工硬化然后释放应力，用该条带通过切割、弯曲和焊接制造框架毛坯，然后将框架毛坯在600-800℃之间进行30分钟-2小时均热的硬化热处理。
本发明还涉及彩色阴极显象管用遮蔽器件的荫罩支承框的一种制造方法，荫罩支承框用“碳化物-硬化”Fe-Ni合金制造。根据本方法，通过切割、弯曲和焊接“碳化物-硬化”Fe-Ni合金板材制造荫罩支承框，所述板材是由压下率在60-80％之间的冷轧，然后在750℃和850℃之间快速进行1到15分钟，或在650℃和750℃之间静态进行15分钟到2小时的硬化热处理得到，随后可选地进行压下率低于70％的补充冷轧步骤并在400-600℃温度之间作释放应力的热处理。
当合金是“铍-硬化”的Fe-Ni合金时，用20-80％之间的压下率进行冷轧，并且均热的硬化处理是在400-700℃之间处理1分钟-8小时。
合金是“固溶-硬化”的Fe-Ni合金时，用20-70％之间的压下率进行冷轧，并且热处理是一种温度在400-600℃之间均热的释放应力的处理。
应当注意，代替通过切割和弯曲条带成形的可以是通过方形、三角形或圆形截面管件装配来制造框架。即可在安装框架之前或者在其之后进行硬化热处理。
附图说明
现通过非限制性实施例结合附图详述本发明，其中
图1表示平面彩色阴极显象管的遮蔽器件透视简图。
图2表示Fe-Ni合金和钢在20-600℃之间的膨胀曲线。
具体实施方式
图1所示平面彩色阴极显象管的遮蔽器件包括钻以多个孔洞2的箔构成的荫罩1和支承框3，支承框3包括侧部立杆4(图1中仅能看见一个)和端部立杆5和5’。例如通过将荫罩1焊接紧固在端部立杆5和5’的上部边缘6和6’来拉紧。
安装期间，将支承框3经受压缩力(图1小箭头所示)，这是意图产生一种弹性形变以减少端部立杆5和5’的分离，而荫罩经受张力受力(图1大箭头所示)，这些力意图产生一种拉伸的弹性形变。然后通过将荫罩焊接紧固在支承框上，并去除这些压缩力及拉力。然而支承框和荫罩的弹性形变可持续存在，以便荫罩处于张力下。
然后将支承框和荫罩构成的器件安装在阴极射线管上，后者于接近500℃温度密封大约1小时。500℃左右的加热使支承框和荫罩都膨胀，如果支承框的膨胀大于荫罩膨胀，它们两者都增大荫罩内的张力，或者如果两者膨胀相等则可维持张力，或者如果支承框膨胀低于荫罩膨胀，就会减少张力。当张力残留明显时，就会使支承框(长度缩减)和荫罩(增加长度)发生蠕变形变。返回室温后，这些蠕变形变就被叠加在最初的弹性形变上，则会使荫罩内张力减小。
当蠕变形变足够小时，荫罩内残留张力充分使荫罩的振动本在频率令人满意，并足以引发弹性形变，使它尽可能吸收由局部加热造成的膨胀，因而能防止这种局部加热作用所至的荫罩变形。
在第一个实施方案中，荫罩由热膨胀系数在20-150℃之间低于2×10-6K-1的Fe-Ni合金构成并且支承框由热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1的硬化Fe-Ni合金构成，其屈服应力RP0.2在20℃时大于700MPa，在300MPa应力下500℃的蠕变延伸率低于0.01％。
构成荫罩的合金其化学组成以重量计：
32％≤Ni≤37％
0％≤Co≤5.5％
0％≤Mn≤0.5％
Si≤0.2％
C≤0.02％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
这种合金例如既可是含有35-37％的镍，低于0.4％甚至更好地低于0.1％的锰并且没有钴的合金；或者是含有32-34％的镍，3.5-5.5％的钴和低于0.1％锰的合金。
这种合金可以在冷轧后于750℃以上的退火状态使用，以便得到260-300MPa之间的屈服应力以及于500℃和50MPa应力下低于0.02％的蠕变延伸率。在这种情况下，荫罩内张力在荫罩缺口部分必须优选不产生大于60MPa的应力，该应力因给定低膨胀系数而足够使局部加热作用最小化。
该合金还能以加工硬化状态或者更好地以加工硬化和释放应力状态使用；在后一情况，荫罩内张力尤其可最多达120MPa。这种张力可让荫罩的振动特性得到改良。
构成支承框的硬化Fe-Ni合金例如既可是“γ’-硬化”又可是“碳化物-硬化”或者是“铍-硬化”或“固溶-硬化”的合金。
“γ’-硬化”合金的组成例如是，重量百分比：
40.5％≤Ni+Co+Cu≤44.5％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.5％≤Ti≤3.5％
0.05％≤Al≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
要选择镍含量以满足热膨胀系数。一些镍可用钴或铜替代，所以这些元素作为选择而用，其含量可以是零。
钛和铝通过(Ti，Al)Ni3γ’相的均质沉淀和共格沉淀产生结构硬化。
当使用的的合金是“γ’-硬化”合金时，荫罩支承框可用厚度例如为0.5-3mm之间的条带制造它是由冷轧并且优选在900-1100℃之间的温度退火得到。退火后，条带可任选地经受压下率低于30％的补充冷轧步骤随后进行释放应力步骤，亦即在400-600℃之间的温度充分快速运行以便沉淀γ’相。
为了制造荫罩支承框，从条带切割成片然后例如通过弯曲成形，并且通过焊接、螺丝连接、铆接或其他类手段紧固或装配得到支承框毛坯。之后让支承框毛坯经受600-800℃之间的温度均热30分钟-2小时的沉淀硬化热处理。
框架还可通过切割、成形和装配条带制造，其中预先加工硬化和通过热处理硬化条带，即在700-850℃之间的温度快速进行1-15分钟，或者在600-800℃之间的温度静态热处理30分钟-2小时。在这种情况下，于直接从冷轧得到的条带上进行热处理。
在两者情况下，硬化热处理使它尽可能地得到屈服应力RP0.2大于700MPa。
作为实施例，“γ’-硬化”合金的化学组成包括(重量百分比)：
Ni Co Cu Ti Al C  Si Mn S P Fe
42.4 0.02 0.01 2.57 0.18 0.01 0.03 0.10 0.002 0.005 其余
在700℃硬化热处理1小时后，进行冷轧后的条带960℃退火30分钟，随后得到以下机械性能：
屈服应力RP0.2：860MPa
抗张强度Rm：1156MPa
均匀延伸率Au：13.8％
总延伸率At：17.1％
这种合金的热膨胀系数在20-150℃之间的温度是3.4×10-6K-1。
“碳化物-硬化”合金的化学组成例如包括，重量百分比：
36％≤Ni+Co+Cu≤40％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.6％≤Mo≤2.8％
0.4％≤Cr≤1.5％
0.15％≤C≤0.35％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
要选择镍含量以使热膨胀系数在20-150℃之间的温度小于5×10-6K-1。镍可用钴或铜部分替代，这些元素是可选的。钼、铬和碳使结构硬化的碳化物形成。
用这种合金通过切割、弯曲和以焊接、铆接、螺丝连接或其他手段装配条带制造支承框，所述条带用60％-80％之间的压下率冷轧，随后该条带在750-850℃之间温度快速进行1-15分钟进行硬化热处理，或者在650-750℃之间温度进行静态热处理15分钟-2小时。硬化热处理后，条带可选地经受压下率低于70％的补充冷轧步骤，随后在400-600℃之间温度进行30秒-5分钟释放应力的热处理。由此得到的条带屈服应力大于700MPa，断裂延伸率大于5％，足能通过弯曲使其成形。
作为实施例，“碳化物-硬化”合金的化学组成包括(重量百分比)：
    Ni   Co   Mo   Cr   C   Si   Mn     S     P     Fe
    37.9   0.05   2.05   0.80   0.24   0.16   0.20     ＜0.001     0.006     其余
70％压下率冷轧后在800℃运行1-2分钟硬化热处理，随后得到以下机械性能：
屈服应力RP0.2：766MPa
抗张强度Rm：922MPa
分布延伸率Au：14.8％
总延伸率At：15.1％
这种合金的热膨胀系数在20-150℃之间的温度是3.7×10-6K-1。
进行30％压下率的补充冷轧步骤和700℃的1-2分钟释放应力步骤时，可得到以下性能：
屈服应力RP0.2：1013MPa
抗张强度Rm：1090MPa
分布延伸率Au：7.9％
总延伸率At：11.6％
这种合金的热膨胀系数在20-150℃之间的温度是2.8×10-6K-1。
“铍-硬化”合金的化学组成例如包括，重量百分比：
34％≤Ni+Co+Cu≤38％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
0.15％≤Be≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤1％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
用这种合金通过切割、弯曲和以焊接、铆接、螺丝连接或其他手段装配条带制造支承框，所述条带用20％-80％之间的压下率冷轧，随后是400-700℃之间温度均热1分钟-8小时的硬化热处理。
作为实施例，“铍-硬化”合金的化学组成包括(重量百分比)：
    Ni     Co     Cu     Be     C     Si     Mn     S     P     Fe
  36.2   0.10   0.05   0.25   0.04   0.20   0.64   0.003   0.006   其余
60％压下率冷轧后在550℃进行1小时硬化热处理，随后得到以下机械性能：
屈服应力RP0.2：843MPa
抗张强度Rm：916MPa
总延伸率At：4.2％
“固溶-硬化”合金的化学组成例如包括，重量百分比：
38％≤Ni+Co+Cu≤42％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1％≤Nb≤4％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
用这种合金通过切割、弯曲和装配，通过焊接、铆接、螺丝连接或其他手段制造支承框，用20％-70％之间的压下率冷轧条带，随后是400-600℃之间温度均热的硬化热处理。
作为实施例，“固溶-硬化”合金的化学组成包括(重量百分比)：
  Ni   Co   Cu   Nb   C   Si   Mn     S     P     Fe
  39.8   0.04   0.20   1.98   0.005   0.10   0.38     0.001     0.004   其余
33％压下率冷轧后在550℃进行1分钟硬化热处理，随后得到以下机械性能：
屈服应力RP0.2：804MPa
抗张强度Rm：968MPa
总延伸率At：8.1％
用膨胀系数低的合金有可能在荫罩和支承框之间得到良好兼容性，特别是当温度改变时能够避免荫罩内不同膨胀使张力过分大的变化。
20℃时屈服应力RP0.2大于700MPa和500℃时非常良好的抗蠕变强度，就能够制造其内经受众多元素而使应力较高的轻质支承框。支承框的轻质有益于遮蔽器件对温度变化的低敏感性。
构成荫罩和支承框的合金的优良蠕变性能使它在加热500℃左右意图在阴极射线管的玻璃锥体上密封屏幕盖(tile)之后能够保持荫罩内令人满意的张力，当荫罩所要求的张力不能过高时尤要如此。
而且如图2所示，构成荫罩合金在20-150℃之间的平均膨胀系数(曲线10，FeNi合金)，低于构成支承框合金的膨胀系数(曲线11，FeNi硬质合金)，但在20-500℃之间的平均膨胀系数很接近。这是有益的，因为支承框在500℃的膨胀接近荫罩的膨胀，残留在荫罩内应力接近安装时建立的应力。另一方面，大约在100-150℃之间，也就是说在荫罩的运行温度，张力因不同膨胀而加大，这就导致对局部加热敏感性的降低，尤其是振动敏感性的降低。
作为对照，图2中涉及低合金钢的曲线12表示，这种钢同低膨胀系数Fe-Ni合金之间的膨胀差别是这样的：如果支承框由这种钢制造而荫罩由低膨胀系数Fe-Ni合金制造，在缺少合适的补偿手段时，密封阴极射线管时产生的加热会导致荫罩破碎。
在第二实施方案中，支承框如第一实施方案用硬化Fe-Ni合金制造，例如“γ’-硬化”，“碳化物-硬化”，“铍-硬化”或“固溶-硬化”等合金。而荫罩自身也由硬化Fe-Ni合金构成，例如上述“γ’-硬化”，“碳化物-硬化”，“铍-硬化”或“固溶-硬化”等合金。在这种情况下，于荫罩化学刻蚀之前进行硬化处理。然后将荫罩安装在附有张力的支承框上，张力要大于150MPa，或甚至大于200MPa(但张力必须保持小于300MPa)，从而使它能够增大振动的本征频率或减少荫罩厚度。通过结构硬化合金的拉伸和抗蠕厚强度特性可以在荫罩内产生这种张力，该合金的拉伸和抗蠕变强度特性明显高于第一实施方案所用经退火Fe-Ni合金的特性。

Claims (16)

1.一种平面彩色阴极显象管的遮蔽器件，包括拉紧荫罩的支承框和安装在支承框上拉紧的荫罩，以便经受室温拉紧，其特征在于：
支承框由硬化Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1且屈服应力PP0.2在20℃大于700MPa；
拉紧的荫罩由硬化Fe-Ni合金或Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1。
2.根据权利要求1的器件，其特征在于构成支承框的硬化Fe-Ni合金是一种“γ’-硬化”Fe-Ni合金，其化学组成以重量计包括：
40.5％≤Ni+Co+Cu≤44.5％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.5％≤Ti≤3.5％
0.05％≤Al≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
3.根据权利要求1的器件，其特征在于构成支承框的硬化Fe-Ni合金是一种“碳化物-硬化”Fe-Ni合金，其化学组成以重量计包括：
36％≤Ni+Co+Cu≤40％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.6％≤Mo≤2.8％
0.4％≤Cr≤1.5％
0.15％≤C≤0.35％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
4.根据权利要求1的器件，其特征在于构成支承框的硬化Fe-Ni合金是一种“铍-硬化”Fe-Ni合金，其化学组成以重量计包括：
34％≤Ni+Co+Cu≤38％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
0.15％≤Be≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤1％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
5.根据权利要求1的器件，其特征在于构成支承框的硬化Fe-Ni合金是一种“固溶-硬化”Fe-Ni合金，其化学组成以重量计包括：
38％≤Ni+Co+Cu≤42％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1％≤Nb≤4％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
6.根据权利要求1-5的任一项的器件，其特征在于荫罩是由一种热膨胀系数在20-150℃之间低于2×10-6K-1的Fe-Ni合金制造。
7.根据权利要求6的器件，其特征在于构成荫罩的合金其化学组成以重量计包括：
32％≤Ni≤37％
0％≤Co≤5.5％
0％≤Mn≤0.5％
Si≤0.2％
C≤0.02％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
8.根据权利要求1-5的任一项的器件，其特征在于荫罩内张力在150MPa和300MPa之间，且构成荫罩的合金化学组成以重量计包括：
40.5％≤Ni+Co+Cu≤44.5％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.5％≤Ti≤3.5％
0.05％≤Al≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
9.根据权利要求1-5的任一项的器件，其特征在于荫罩内张力在150MPa和300MPa之间，且构成荫罩合金的化学组成以重量计包括：
36％≤Ni+Co+Cu≤40％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.6％≤Mo≤2.8％
0.4％≤Cr≤1.5％
0.15％≤C≤0.35％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
10.根据权利要求1-5的任一项的器件，其特征在于荫罩内张力在150MPa和300MPa之间，且构成荫罩合金的化学组成以重量计包括：
34％≤Ni+Co+Cu≤38％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
0.15％≤Be≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤1％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
11.根据权利要求1-5的任一项的器件，其特征在于荫罩内张力在150MPa和300MPa之间，且构成荫罩合金的化学组成以重量计包括：
38％≤Ni+Co+Cu≤42％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1％≤Nb≤4％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼得到的杂质。
12.一种权利要求2器件的制备方法，其中拉紧的荫罩由硬化Fe-Ni合金或Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1，该方法的特征在于为了制造荫罩用的支承框，使用经退火或者退火并硬化然后释放应力的“γ’-硬化”Fe-Ni合金的条带，通过切割、弯曲和装配“γ’-硬化”Fe-Ni合金条带制造框架毛坯，然后将框架毛坯在600-800℃之间进行30分钟-2小时均热的沉淀硬化热处理，其中“γ’-硬化”Fe-Ni合金的化学组成以重量计包括：
40.5％≤Ni+Co+Cu≤44.5％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.5％≤Ti≤3.5％
0.05％≤Al≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
13.一种权利要求3器件的制备方法，其中拉紧的荫罩由硬化Fe-Ni合金或Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1，该方法的特征在于为了制造荫罩用的支承框，使用经压下率在60％和80％之间的冷轧“碳化物-硬化”Fe-Ni合金条带，冷轧条带经硬化热处理，即或者在750-850℃之间快速进行1-15分钟的硬化热处理，或者在650-750℃之间进行静态热处理15分钟-2小时，并且通过切割、弯曲和装配该条带制造荫罩支承框；其中，“碳化物-硬化”Fe-Ni合金的化学组成以重量计包括：
36％≤Ni+Co+Cu≤40％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1.6％≤Mo≤2.8％
0.4％≤Cr≤1.5％
0.15％≤C≤0.35％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，在硬化热处理之后，进行压下率低于70％的补充冷轧作业，随后在400-600℃之间进行30秒-5分钟的释放应力的热处理。
15.一种权利要求4器件的制备方法，其中拉紧的荫罩由硬化Fe-Ni合金或Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1，该方法的特征在于为了制造荫罩用的支承框，使用经20-80％之间压下率的冷轧“铍-硬化”Fe-Ni合金条带，冷轧条带在400-700℃之间经1分钟-8小时均热的硬化热处理，并且通过切割、弯曲和装配该条带制造荫罩支承框；其中，“铍-硬化”Fe-Ni合金的化学组成以重量计包括：
34％≤Ni+Co+Cu≤38％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
0.15％≤Be≤1％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤1％
S≤0.01％
P≤0.02％
其余是铁和熔炼造成的杂质。
16.一种权利要求5器件的制备方法，其中拉紧的荫罩由硬化Fe-Ni合金或Fe-Ni合金制造，其热膨胀系数在20-150℃之间低于5×10-6K-1，该方法的特征在于为了制造荫罩用的支承框，使用经20-70％之间压下率冷轧的“固溶-硬化”Fe-Ni合金条带，冷轧条带在400-600℃之间进行均热的释放应力的热处理，并且通过切割、弯曲和装配该条带制造荫罩支承框；其中，“固溶-硬化”Fe-Ni合金的化学组成以重量计包括：
38％≤Ni+Co+Cu≤42％
0％≤Co≤5％
0％≤Cu≤3％
1％≤Nb≤4％
C≤0.05％
Si≤0.5％
Mn≤0.5％
S≤0.01％
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